汽車維護作業流程平衡狀況評價與仿真研究

摘 要：汽車維護生產線不平衡問題制約著企業生產、組織和管理。本文建立了生產線平衡狀況評價指標。利用Flexsim進行生產線建模仿真，結合PCA法進行了平衡狀況評價。有助于提高汽車維修企業生產效率。

關鍵詞：二級維護 Flexsim 主成分分析

中圖分類號：U472 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0072-02

隨著汽車保有量的不斷增加，汽車維修企業的市場需求與日俱增。同時，汽車維修企業自身還存在著生產線不平衡的問題，導致工時浪費，待檢車輛滯留時間過長，甚至造成整條維護作業生產線的癱瘓。研究生產線的平衡問題，有助于提高汽車維修企業的生產效率和經濟效益。

1 汽車維護作業流程平衡狀況評價指標的建立

汽車維護作業流程的平衡問題，是在指定的工序流程下，總的流程時間盡量短，且分配到各個工位的作業時間盡量一致的問題。作業流程不平衡會帶來工時的浪費和待維修車輛的積壓，甚至會中止整個作業流程。維護作業流程的平衡狀況，主要以工位為研究對象。一個工位的工作時間可以分為處理時間（processing time）、閑置時間（idle time）和受阻時間（blocked time）。這三種時間分別占總工作時間的比例決定著該工位的工作效率。處理時間比例大，則工位繁忙，反之則空閑。受阻時間比例大，則意味著工位的排序不合理。此外，待檢車輛在各工位的平均停留時間（average staytime）也可作為衡量平衡狀況的指標。

2 汽車二級維護作業流程仿真

Flexsim是一款系統仿真模型設計、制作與分析工具軟件。它集計算機3D圖像處理技術、仿真技術、人工智能技術、數據處理技術為一體，專門面向制造、物流等領域。運用Flexsim可在計算機內建立研究對象的系統三維模型，然后對模型進行各種系統分析和工程驗證，最終獲得優化設計或改造方案。

根據汽車維護技術規范中的規定，二級維護基本作業項目有11項。因此我們把這11項作業內容分配到11個工位上。利用Flexsim對二級維護生產線上的11個工位建模。包括：1個發生器、11個處理器、4個暫存區和1個吸收器。實際生產線上的工位與所建模型是一一對應的。

（1）用發生器“Source”表示二級維護作業的起點。待檢車輛不斷地從發生器中生成。由于車輛隨機到達的規律符合泊松分布的特點，故將發生器生成時間規律設置為泊松分布。

（2）用暫存區“Queue”表示相鄰兩個工位間的等待區域容量。由于相鄰工位間最多可容納10輛待檢汽車，所以設置暫存區最大容量為10。當暫存區飽和時，暫存區前面的工位就會暫停工作，直至暫存區不再飽和，前面的工位才會繼續向其輸送車輛。

（3）用處理器“Processor”表示工位。在系統模型中，由處理器來完成每個工位的所有工作。設置處理器的參數時，“處理時間”是根據各個工位的總的工作時間來設置的。該時間取自現場多次測定所得時間的平均值。

（4）用吸收器“Sink”吸收維護完畢的車輛，表示車輛維護完畢后駛出維修車間。吸收器置于維護流水線模型的最后，并采用默認的參數設置。

最后，運用“connect objects”功能將各模型實體連接起來，完成整個建模過程。如圖1所示。然后運用“run model”功能，就開始仿真運行該二級維護作業流程了。

本文設定的仿真時間為汽車維修車間一個工作日，即43200 s。當模型運行到該時間點，則停止運行。然后，在Flexsim中可以直接生成整個仿真過程的各項數據報告，有利于對模型進行全面分析。在菜單欄中選擇“Statistics”，在下拉菜單欄中依次選擇“Reports and Statistics”，“Summary Report”和“Generate Report”。如圖2所示。

3 汽車二級維護作業流程平衡狀況評價

由表1可知，各個工位上的作業量差別很大，工序安排不合理，生產線不平衡。本節將對該維護作業流程進行定量評價。

諸如二級維護作業流程平衡狀況評價這樣的問題，往往需要采集多個指標進行綜合評價。但多個指標之間難免存在一定的相關關系，不僅造成了信息的重疊，同時增加了問題分析的難度。主成分分析法可以整合原有指標為少量新指標，起到了“降維”的作用，是確定指標權重的一種常用客觀賦權法。

利用SPSS軟件可以方便的進行主成分分析。將圖2的數據導入到SPSS軟件中，在菜單欄依次選擇“分析”，“降維”，“因子分析”來實現主成分分析。據此計算出11個工位的最終得分，依次為：0.7，1.1，0.69，0.49，0.51，0.73，1.48，-1.14，-1.66，-1.76， -1.14。該結論也可從圖2分析得出。后面工位的閑置時間很長，經常處于不工作狀態，而前面的工位則大部分時間保持運作。說明后面工位的利用率不高。這一分析結果與計算結果相符。因此，調整工位的排序，對工位進行整合重組是必要的。

4 結論

本文提出了汽車維護作業流程平衡情況的評價指標。利用Flexsim對二級維護作業生產線進行仿真建模，并利用主成分分析法分析所得數據，指出該生產線不平衡，需要調整工序，并對工位整合重組。實踐證明，該評價方法和指標能夠較好的契合實際，對提高企業生產效率和經濟效益有一定的價值。

參考文獻

[1]葛淑斌.汽車二級維護作業流程優化仿真模型研究[D].吉林大學，2011.

[2]于新科，王波.淺析車輛二級維護的作用及工作重點[J].城市公共交通，2002（2）.

[3]李暄，洪怡恬，鄭慧，等.基于Flexsim仿真軟件的配送中心系統優化設計[J].物流技術，2009（8）.

①作者簡介：李晉（1988—），男，漢族，江蘇揚州市人，工學碩士，長安大學汽車學院載運工具運用工程專業，研究方向：汽車運用，交通

運輸，站場規劃。